Підвищення ефективності контурного шліфування на верстатах з чисельно-програмним управлінням - Автореферат

Організація технологічного процесу контурного шліфування на верстаті з ЧПУ вимагає вирішення двох проблем: технологічної підготовки виробництва (програмування) і безпосередньо реалізації операції шліфування контуру. Для досягнення поставленої мета в роботі сформульовані і вирішені такі задачі: Розроблена узагальнююча стуктурно-параметрична модель процесу, що звязує вхідні керовані впливи з вихідними параметрами якості обробки з урахуванням замкненості пружної технологічної системи, зносу інструменту і багатопрохідності процесу шліфування. На захист виносяться: запропонований новий метод управління процесом контурного шліфування, який полягає в одночасному управлінні задаючею подачею за критерієм стабілізації умов різання вздовж контуру, поперечною подачею за модифікованим граничним алгоритмом та корекції еквідистанти інструмента на останньому проході; розроблена динамічна модель процеса контурного шліфування та результати моделювання на ЕОМ, які довели, що основною причиною хвилястості контуру є динамічні явища, що породжуються перехідними процесами в пружній технологічній системі, а також те, що істинна форма поверхні контакту шліфувального круга і деталі суттєво змінюється не лише в напрямку задаючої координати (вздовж контуру), але й в напрямку його ширини; розроблене програмно-математичне забезпечення САП для контурно-шліфувального верстату з ЧПУ, яке дає можливість моделювати процеси контурного шліфування та проектувати керуючи програми, а також результати імітаційного моделювання за допомогою розробленої САП розроблений метод управління та система для його реалізації, що дозволяють суттєво зменшити вплив випадкових похибок на процес контурного шліфування.Для аналізу технологічних схем шліфування контурів в першому розділі була запропонована їхня класифікація, за допомогою якої був зроблений висновок про те, що найбільш складним в технологічному плані є обробка зовнішніх і внутрішніх контурів, коли формоутворення здійснюється за рахунок відносного руху інструменту і деталі. Аналіз виконаних досліджень показав, що, в звязку з реалізацією процесу в замкненій пружній технологічній системі, його багатопрохідністю і нестаціонарністю, найкращим інтегральним показником є інтенсивність зняття припуску в напрямку задаючої координати контуру, що обробляється. В першому розділі сформульовані наступні основні задачі, що вирішуються в роботі: 1) розробити узагальнюючу математичну модель процесу, що звязує вхідні управляючі впливи з вихідними параметрами якості обробки з урахуванням замкненості технологічної системи і багатопрохідності процесу шліфування; 2) встановити найбільш ефективні засоби управління контурним шліфуванням на верстатах з ЧПУ з урахуванням динамічних явищ, що відбуваються в процесі формоутворення; 3) розробити математичні основи САП для контурно-шліфувальних верстатів з ЧПУ, що дозволять в інтерактивному режимі моделювати процес і розраховувати скоректований файл CLDATA; 4) провести імітаційне моделювання на ЕОМ і апробацію розроблених модулів САП для контурно-шліфувальних верстатів з ЧПУ. В другому розділі розроблена функціонально-параметрична модель процесу контурного шліфування на верстаті з ЧПУ, де в якості вхідних управляючих впливів розглядаються координати центру інструменту хиз і уиз у відносному русі, що виконуються приводами формоутворюючого руху, швидкість центру інструменту (подача Se), частота обертання шліфувального круга к і його початковий радіус Rи0, а головними збуреннями є контур заготовки, що визначає припуск (координати хзаг і узаг) і її матеріал. Критерієм є аналог Q швидкості зняття припуску в напрямку задаючої координати (Qн - нормативна швидкість зняття припуску), а алгоритм управління здійснюється за залежністю: Оскільки закон управління (5) не враховує динамічні явища, що відбуваються в пружній технологічній системі при контурному шліфуванні, виникла потреба в перевірці впливу такого управління на динаміку процесу формоутворення.Доведено, що процес контурного шліфування характеризується постійною модифікацією в широкому діапазоні параметрів формоутворюючого руху, сили різання, що приводить до появи різноманітних дефектів на обробленої поверхні, а саме, хвилястості або огранки. Визначено, що істинна форма поверхні контакту круга і заготовки утворюється в результаті взаємодії інструментальної поверхні з поточною формою заготовки в замкненій пружній технологічній системі і крім того, при багатопрохідній обробці форма заготовки змінюється не тільки за задаючею координатою, а й по ширині від проходу до проходу. Для управління процесом контурного шліфування на верстаті з ЧПУ рекомендується комбінований метод управління, поєднуючий в собі принципи управління режимами різання і корекції еквідистанти за апріорною інформацією. Переваги такого методу полягають в тому, що він дозволяє не тільки стабілізувати умови різання вздовж контуру (для забезпечення якості обробки), але й скоректувати еквідистанту на останньому проході, що приводить до підвищення точності. Для компенсації дії

2. Основний зміст роботи